UNIVERZA V LJUBLJANI PEDAGOŠKA FAKULTETA

(1)

UNIVERZA V LJUBLJANI PEDAGOŠKA FAKULTETA

FAKULTETA ZA MATEMATIKO IN FIZIKO

DIPLOMSKO DELO

BARBARA STARIČ

(2)

(3)

UNIVERZA V LJUBLJANI PEDAGOŠKA FAKULTETA

FAKULTETA ZA MATEMATIKO IN FIZIKO

Študijski program: Matematika in fizika

ANALIZA NALOG IZBIRNEGA TIPA S TEKMOVANJ ZA STEFANOVA PRIZNANJA

DIPLOMSKO DELO

Mentor: dr. BOJAN GOLLI, izr. prof. Kandidatka: Barbara Starič Somentorica: dr. NADA RAZPET, viš. pred.

Ljubljana, september, 2016

(4)

(5)

(6)

(7)

I

Iskrena zahvala mentorju dr. Bojanu Golliju in somentorici dr. Nadi Razpet za vso pomoč, nasvete ter usmeritve. Njuno vodenje je bilo izredno strokovno ter poučno. Posebna zahvala gre tudi Društvu matematikov, fizikov in astronomov Slovenije za posredovanje statističnih podatkov.

(8)

II

(9)

III

Povzetek

V diplomskem delu je predstavljena analiza nalog izbirnega tipa s tekmovanj za Stefanova priznanja. Predstavljena sta zgodovina in popularizacija tekmovanja. Podrobneje sem pregledala tri šolska leta in tri najbolj obsežne teme: vzgon, silo ter gibanje. Primerjala sem uspešnost reševanja nalog ter analizirala učinkovitost odgovorov. Na podlagi statističnih podatkov sem ugotovila, da ni opaznega napredka pri reševanju nalog od leta do leta in da tekmovalci naloge o vzgonu ter silah bistveno slabše rešujejo kot naloge o gibanju. To pripisujem težavnosti. Za vsako od nalog iz let 2004, 2007 in 2008 s tekmovanj za zlato Stefanovo priznanje sem sestavila graf, iz katerega je razvidno, ali možni odgovori zastavljeni tako, da razlikujejo med uspešnimi in manj uspešnimi tekmovalci. Pri nekaterih nalogah se je razlika jasno pokazala, pri drugih pa ne, kar lahko kaže na to, da je večina nalogo reševala z ugibanjem. Naloge iz leta 2004 so bile glede na učinkovitost dobre, tiste iz leta 2008 pa predvsem lahke.

Ključne besede: tekmovanje za Stefanovo priznanje, izbirni tip nalog, uspešnost reševanja nalog, učinkovitost odgovorov

(10)

IV

(11)

V

Abstract

This diploma thesis presents an analysis of multiple choice questions in the elementary school physics competition. It presents the history and popularisation of the competition. In detail I examined three school years and three rather extensive topics: buoyancy, force and motion. I also compared the successfulness of problem solving and analysed the effectiveness of responses. Based on statistical data I concluded that there was no significant progress in problem solving through the years. I found out that competitors are solving motion related problems fundamentally better than those related to buoyancy and forces which I attribute to different levels of difficulty. I created a graph for every exercise from the elementary school physics competitions from years 2004, 2007 and 2008 from which it is evident if possible solutions are given in a manner to differentiate between successful and less successful competitors. With some exercises the difference was clearly seen, but with others it was not, which can indicate that the majority of competitors were solving that specific problem with speculation. Considering the effectiveness of distractors, the test problems from the 2004 competition were good, while the ones from 2008 were mostly easily solvable.

Keywords: elementary school physics competition, multiple choice type questions, successfulness of problem-solving, effectiveness of distractors

(12)

VI

(13)

VII

Kazalo vsebine

1 UVOD ... 1

2 TEKMOVANJA OSNOVNOŠOLCEV V ZNANJU FIZIKE ZA STEFANOVA PRIZNANJA ... 3

2.1 ZGODOVINA TEKMOVANJA ... 3

2.2 CILJI IN NAMEN TEKMOVANJA ... 3

2.3 POPULARIZACIJA TEKMOVANJA ... 4

2.3.1 ŠOLSKO TEKMOVANJE ... 4

2.3.2 PODROČNO TEKMOVANJE ... 4

2.3.3 DRŽAVNO TEKMOVANJE: ... 5

2.4 TIPI NALOG IN NJIHOVA POGOSTOST ... 5

2.5 POTEK DRŽAVNEGA TEKMOVANJA ZA ZLATO STEFANOVO PRIZNANJE ... 6

3 PRIMERJAVA USPEŠNOSTI REŠEVANJA NALOG IZ VZGONA, SIL IN GIBANJA ... 9

3.1 NALOGE IZ VZGONA ... 9

3.2 NALOGE IZ SIL ... 14

3.3 NALOGE IZ GIBANJA ... 20

3.4 POVZETEK ... 26

4 ANALIZA UČINKOVITOSTI ODGOVOROV ... 28

5 ZAKLJUČEK ... 90

(14)

VIII

(15)

IX

Kazalo slik

Slika 2.1: Reševanje teoretičnih nalog v 8. razredu ... 7 Slika 2.2: Reševanje eksperimentalnih nalog v 9. razredu ... 7 Slika 2.3: Pripravljeni pripomočki za eksperimentalno nalogo v 9. razredu ... 8 Slika 3.1: Relativna vrednost pravilnih/nepravilnih odgovorov nalog izbirnega tipa iz vzgona po posameznih letih ... 12 Slika 3.2: Skupen prikaz števila pravilnih/nepravilnih odgovorov nalog izbirnega tipa iz vzgona iz let 2004, 2007 in 2008 ... 12 Slika 3.3: Relativna vrednost pravilnih/nepravilnih odgovorov nalog izbirnega tipa iz sil po

posameznih letih ... 18 Slika 3.4: Skupen prikaz števila pravilnih/nepravilnih odgovorov nalog izbirnega tipa iz sil iz let 2004, 2007 in 2008 ... 18 Slika 3.5: Relativna vrednost pravilnih/nepravilnih odgovorov nalog izbirnega tipa iz gibanja po posameznih letih ... 24 Slika 3.6: Skupen prikaz števila pravilnih/nepravilnih odgovorov nalog izbirnega tipa iz sil iz let 2004, 2007 in 2008 ... 24 Slika 4.1: Krivulja odgovorov na izbrano vprašanje ... 28 Slika 4.2: Uspeh pri izbranem vprašanju v odvisnosti od skupnega števila doseženih točk za 1.

vprašanje v 8. razredu leta 2004 ... 30 Slika 4.3: Uspeh pri izbranem vprašanju v odvisnosti od skupnega števila doseženih točk za 2.

vprašanje v 8. razredu leta 2007 ... 54

(16)

X

Slika 4.14: Uspeh pri izbranem vprašanju v odvisnosti od skupnega števila doseženih točk za 3.

vprašanje v 9. razredu leta 2008 ... 88

(17)

XI

Kazalo tabel

Tabela 3.1: Število uspešno/neuspešno rešenih nalog izbirnega tipa iz vzgona iz let 2004, 2007 in 2008 ... 11 Tabela 3.2: Število uspešno/neuspešno rešenih nalog izbirnega tipa iz sil iz let 2004, 2007 in 2008 .. 17 Tabela 3.3: Število uspešno/neuspešno rešenih nalog izbirnega tipa iz sil iz let 2004, 2007 in 2008 .. 23 Tabela 4.1: Rezultati 1. vprašanja za 8. razred iz leta 2004 glede na skupno število doseženih točk ... 29 Tabela 4.2: Rezultati 2. vprašanja za 8. razred iz leta 2004 glede na skupno število doseženih točk ... 31 Tabela 4.3: Rezultati 3. vprašanja za 8. razred iz leta 2004 glede na skupno število doseženih točk ... 33 Tabela 4.4: Rezultati 4. vprašanja za 8. razred iz leta 2004 glede na skupno število doseženih točk ... 35 Tabela 4.5: Rezultati 5. vprašanja za 8. razred iz leta 2004 glede na skupno število doseženih točk ... 37 Tabela 4.6: Rezultati vseh 5 vprašanj izbirnega tipa nalog za Zlato Stefanovo priznanje v 8.razredu leta 2004 ... 39 Tabela 4.7: Rezultati 1. vprašanja za 9. razred iz leta 2004 glede na skupno število doseženih točk ... 40 Tabela 4.8: Rezultati 2. vprašanja za 9. razred iz leta 2004 glede na skupno število doseženih točk ... 42 Tabela 4.9: Rezultati 3. vprašanja za 9. razred iz leta 2004 glede na skupno število doseženih točk ... 44 Tabela 4.10: Rezultati 4. vprašanja za 9. razred iz leta 2004 glede na skupno število doseženih točk . 46 Tabela 4.11: Rezultati 5. vprašanja za 9. razred iz leta 2004 glede na skupno število doseženih točk . 48 Tabela 4.12: Rezultati vseh 5 vprašanj izbirnega tipa nalog za Zlato Stefanovo priznanje v 9.razredu leta 2004 ... 50 Tabela 4.13: Rezultati 1. vprašanja za 8. razred iz leta 2007 glede na skupno število doseženih točk . 52 Tabela 4.14: Rezultati 2. vprašanja za 8. razred iz leta 2007 glede na skupno število doseženih točk . 53 Tabela 4.15: Rezultati 3. vprašanja za 8. razred iz leta 2007 glede na skupno število doseženih točk . 55 Tabela 4.16: Rezultati 4. vprašanja za 8. razred iz leta 2007 glede na skupno število doseženih točk . 57 Tabela 4.17: Rezultati 5. vprašanja za 8. razred iz leta 2007 glede na skupno število doseženih točk . 59 Tabela 4.18: Rezultati vseh 5 vprašanj izbirnega tipa nalog za Zlato Stefanovo priznanje v 8.razredu leta 2007 ... 61 Tabela 4.19: Rezultati 1. vprašanja za 9. razred iz leta 2007 glede na skupno število doseženih točk . 63 Tabela 4.20: Rezultati 2. vprašanja za 9. razred iz leta 2007 glede na skupno število doseženih točk . 64 Tabela 4.21: Rezultati 3. vprašanja za 9. razred iz leta 2007 glede na skupno število doseženih točk . 66 Tabela 4.22: Rezultati 4. vprašanja za 9. razred iz leta 2007 glede na skupno število doseženih točk 68 Tabela 4.23: Rezultati 5. vprašanja za 9.razred iz leta 2007 glede na skupno število doseženih točk . 70 Tabela 4.24: Rezultati vseh 5 vprašanj izbirnega tipa nalog za Zlato Stefanovo priznanje v 9.razredu leta 2007 ... 72 Tabela 4.25: Rezultati 1. vprašanja za 8. razred iz leta 2008 glede na skupno število doseženih točk . 73 Tabela 4.26: Rezultati 2. vprašanja za 8. razred iz leta 2008 glede na skupno število doseženih točk . 75 Tabela 4.27: Rezultati 3. vprašanja za 8. razred iz leta 2008 glede na skupno število doseženih točk . 77 Tabela 4.28: Rezultati 4. vprašanja za 8. razred iz leta 2008 glede na skupno število doseženih točk . 79 Tabela 4.29: Rezultati vseh 4 vprašanj izbirnega tipa nalog za Zlato Stefanovo priznanje v 8.razredu leta 2008 ... 80 Tabela 4.30: Rezultati 1. vprašanja za 9. razred iz leta 2008 glede na skupno število doseženih točk . 81 Tabela 4.31: Rezultati 2. vprašanja za 9. razred iz leta 2008 glede na skupno število doseženih točk . 83 Tabela 4.32: Rezultati 3 .vprašanja za 9. razred iz leta 2008 glede na skupno število doseženih točk . 85

(18)

XII

Tabela 4.33: Rezultati 4. vprašanja za 9. razred iz leta 2008 glede na skupno število doseženih točk . 87 Tabela 4.34: Rezultati vseh 4 vprašanj izbirnega tipa nalog za Zlato Stefanovo priznanje v 9.razredu leta 2008 ... 89

(19)

1

1 UVOD

V diplomskem delu bom predstavila tekmovanje osnovnošolcev v znanju fizike za Stefanova priznanja, in sicer zgodovino, cilje in namene, popularizacijo in potek tekmovanj.

Namen diplomskega dela je raziskati naloge – njihov tip ter pogostost. Izbrala bom tri teme, ki se najpogosteje pojavljajo pri vprašanjih izbirnega tipa ter za tri šolska leta preverila, katero temo so tekmovalci reševali najbolje, katero najslabše in ali se je z leti uspeh izboljševal.

Osredotočila se bom na učinkovitost ponujenih odgovorov pri nalogah izbirnega tipa.

Cilj raziskave je ugotoviti, katere teme so najpogosteje zajete v tekmovalnih nalogah, katere so najbolj težavne ter katero od izbranih tem so učenci na tekmovanju reševali najbolje, katero najslabše in ali je opaziti kak napredek. Drugi del se nanaša na učinkovitost odgovorov pri vprašanjih izbirnega tipa. Pri tem se bom osredotočila na problem sestavljanja nalog s podanimi odgovori ter na kriterije za dobro formulirane naloge ter ponujene odgovore.

Skušala bom odgovoriti na naslednja vprašanja:

 Kakšni so tipi nalog ter kakšna je njihova pogostost?

 Katero temo od vnaprej izbranih so učenci pri vprašanjih izbirnega tipa reševali najbolje, katero najslabše?

 Ali se je z leti uspeh izboljševal ali je ostal približno enak?

 Kako učinkoviti so zavajajoči odgovori?

 Kakšni so kriteriji za dobro sestavljene naloge in ponujene odgovore?

 Ali so na podlagi analize tekmovalne naloge dobro sestavljene?

 Ali je na podlagi morebitnega napredka pri reševanju nalog možno vnaprej predvideti, ali bo vprašanje dobro ali slabo?

 Ali lahko učenci iz pregleda tekmovanj starejših let ugotovijo, katere teme se najpogosteje uporabljajo in ali se naloge znotraj le-teh ponavljajo?

 Ali lahko učenci pridejo do doseženih točk z eventualnimi ugibanji med zgolj dvema izbranima odgovoroma ob predpostavki, da ostale takoj izločijo?

Metodo ocenjevanja odgovorov na vprašanja s podanimi odgovori so prvi predlagali avtorji članka 1. Metoda je predstavljena v poglavju analiza učinkovitosti odgovorov. Avtorji so metodo demonstrirali na primerih vprašanj izbirnega tipa pri

(20)

2

raziskavi FCI (Force Concept Inventary) 2, pri kateri so raziskovali napačne predstave študentov o silah in gibanju.

Dr. Barbara Rovšek iz Pedagoške fakultete je v članku 3 analizirala rezultate tekmovanja za Stefanova priznanja v šolskem letu 2013/2014.

Zanimalo jo je, kako uspešni so bili osmošolci ter devetošolci na tekmovanju v omenjenem šolskem letu. Ugotovila je, da je uspešnost odvisna od več parametrov. Za pravo predstavo o znanju učencev je treba rezultate podrobneje analizirati. O razširjenosti alternativnih predstav in razumevanj lahko sklepamo na podlagi frekvence različnih odgovorov pri nalogah izbirnega tipa. S primerjanjem frekvence pravilnih odgovorov lahko sklepamo o težavnosti obravnavanih fizikalnih vsebin.

Lahko pa primerjamo uspešnost različnih skupin tekmovalcev pri reševanju objektivno lažjih oziroma težjih nalog.

Analiza rezultatov je pokazala, da se objektivnost ocenjevanja z vsako naslednjo stopnjo tekmovanja izboljša. Več učencev je namreč na šolskem tekmovanju doseglo veliko število točk, a le malo se jih je s področnega tekmovanja nato uvrstilo na državnega.

V članku z naslovom Physics competitions for learners of primary schools in Slovenia sta dr. Rovšek in dr. Repnik predstavila izkušnje s tekmovanjem v znanju fizike pri osnovnošolcih. Opisala sta vsa tri področja tekmovanja; šolsko, področno ter državno, ter za slednje navedla razloge, zakaj je Komisija za popularizacijo obdržala eksperimentalni del tekmovanja. Prikazala sta primere tipov nalog ter frekvenco fizikalnih tem.

Omenjena avtorja sta predstavila sodobno obliko fizikalnih tekmovanj za 8. ter 9.

razred osnovne šole. Izpostavila sta, da je pomembno ohraniti tekmovanje na treh stopnjah ter da obdržati eksperimentalne naloge na zadnji stopnji, torej državnem tekmovanju. 4

(21)

3

2 TEKMOVANJA OSNOVNOŠOLCEV V ZNANJU FIZIKE ZA STEFANOVA PRIZNANJA

2.1 ZGODOVINA TEKMOVANJA

Tekmovanja iz fizike za osnovnošolce so potekala že pred letom 1980, prvo republiško tekmovanje pa je bilo leta 1981 na Pedagoški akademiji v Mariboru. Tekmovanje je potekalo v okviru srečanja mladih tehnikov Slovenije. Na njem je sodelovalo 16 ekip sedmošolcev in 22 ekip osmošolcev 5.

Leta 1982 so fiziki v Mariboru v sodelovanju z Društvom matematikov, fizikov in astronomov Slovenije organizirali prvo samostojno republiško tekmovanje. Torej je bilo letos na sporedu že 36. tekmovanje.

Po osamosvojitvi Slovenije so se leta 1992 tekmovanja iz republiških preimenovala v državna, od leta 1994 pa osnovnošolci tekmujejo za zlata, srebrna in bronasta Stefanova priznanja.

Že od nekdaj so se fizikalna tekmovanja razlikovala od ostalih osnovnošolskih tekmovanj.

Tekmovali niso posamezniki, ampak dvočlanske ekipe, tekmovanje pa je poleg teoretičnih zajemalo tudi eksperimentalne naloge. S šolskih letom 1999/2000 se je končalo reševanje teoretičnega dela tekmovanja v parih, ostalo pa je ekipno reševanje eksperimentalnega dela.

Od šolskega leta 2005/2006 dalje pa učenci oba dela tekmovanja rešujejo individualno.

2.2 CILJI IN NAMEN TEKMOVANJA

Eden od ciljev tekmovanj je zagotovo širjenje in poglabljanje že osvojenih znanj, ki segajo tudi nad zahtevnostjo rednega programa na področju fizike za osnovno šolo in so dober pokazatelj primerjave znanj med učenci. Sama tekmovanja lahko odkrijejo in spodbujajo za fiziko nadarjene učence ter jih motivirajo za nadaljnje poglabljanje znanja. Eden od glavnih namenov pa je izpopolnjevanje v eksperimentalnem delu. Tekmovanja pa so hkrati tudi priložnost za druženja mladih iz različnih šol in okolij ter mentorjev.

(22)

4

2.3 POPULARIZACIJA TEKMOVANJA

2.3.1 ŠOLSKO TEKMOVANJE

Šolsko tekmovanje je prva raven tekmovanja, ki poteka znotraj vsake osnovne šole. Datum in ura sta vnaprej določena z razpisom in sta enotna za vse šole v Sloveniji. Prav tako so enotne naloge. Na šolsko tekmovanje se lahko prijavijo vsi učenci 8. in 9. razreda devetletke.

Predsednik šolske tekmovalne komisije se z ravnateljem šole dogovori za nemoten potek tekmovanja. Za fotokopiranje ter tajnost tekmovalnih pol poskrbi ravnatelj. Predsednik šolske tekmovalne komisije pa je pristojen tudi za to, da svojimi sodelavci pridobi ocenjevalce.

Poskrbeti mora tudi za vpis tekmovalcev v zapisnik, za arhiviranje celotne tekmovalne dokumentacije ter objavo dosežkov. Prav tako je njegova naloga prijaviti tekmovalce na drugo raven tekmovanja (področno tekmovanje).

Šolska tekmovalna komisija poskrbi za izvedbo tekmovanja, ovrednotenje izdelkov tekmovalcev, vnos števila doseženih točk po posameznih nalogah v informacijski strežnik, določitev ter razglasitev vrstnega reda tekmovalcev po uspehu, določitev prejemnikov bronastih Stefanovih priznanj ter določitev udeležencev področnega tekmovanja.

2.3.2 PODROČNO TEKMOVANJE

Področnega tekmovanja se lahko udeležijo učenci 8. in 9. razreda, ki so na šolskem tekmovanju dosegli najboljše rezultate. Udeležijo se ga 3 % vseh učencev 8. razreda in 3 % vseh učencev 9. razreda na šoli. Poleg tega se nadaljnjega tekmovanja lahko udeležijo tudi tekmovalci, ki jih na osnovi dosežkov s šolskih tekmovanj izbere državna tekmovalna komisija po pregledu vseh rezultatov šolskih tekmovanj.

(23)

5 2.3.3 DRŽAVNO TEKMOVANJE:

Državnega tekmovanja se lahko udeležijo učenci 8. in 9. razreda osnovne šole, ki so si to pravico priborili na področnem tekmovanju. Udeleži se ga 0,5 % vseh učencev 8. razreda ter 0,5 % vseh učencev 9. razreda.

Državna tekmovalna komisija določi 80 % kandidatov za državno tekmovanje glede na število tekmovalcev, prijavljenih na področno tekmovanje, dodatne tekmovalce pa izbere na osnovi dosežkov s področnih tekmovanj, potem ko so zbrana vsa poročila. Državna tekmovanja že od samega začetka potekajo na dveh lokacijah, in sicer na Pedagoški fakulteti v Ljubljani ter Pedagoški fakulteti v Mariboru. Sprva so tekmovanja potekala na eni od omenjenih lokacij, in sicer dve leti zapored, nato pa dve leti na drugi lokaciji. Od šolskega leta 2005/2006 dalje pa zaradi večjega števila sprejetih tekmovalcev na državnem tekmovanju potekajo na obeh lokacijah hkrati.

Naloge ovrednoti ena tekmovalna komisija – vrednotenje poteka izmenično, in sicer dve leti zaporedoma na Pedagoški fakulteti v Mariboru in dve leti na Pedagoški fakulteti v Ljubljani.

Pri izvedbi tekmovanja in vrednotenju izdelkov sodelujejo učitelji fizike in študenti fizike pod vodstvom svojih profesorjev. Letos sem se vrednotenja udeležila tudi jaz.

Tekmovalne komisije ovrednotijo izdelke in objavijo dosežke najkasneje v treh dneh po izvedenem tekmovanju.

2.4 TIPI NALOG IN NJIHOVA POGOSTOST

Naloge, ki se pojavljajo na tekmovanjih za srebrno in zlato Stefanovo priznanje, so teoretične, izbirnega tipa ali eksperimentalne.

Na tekmovanju za srebrno Stefanovo priznanje je bilo v šolskih letih 2006/2007 in 2007/2008 pet nalog izbirnega tipa ter tri teoretične naloge. Pred tem pa je bilo področno tekmovanje sestavljeno iz osmih teoretičnih nalog.

Na državnem tekmovanju, torej tekmovanju za zlato Stefanovo priznanje, je bilo v šolskem letu 2007/2008 osem nalog, od tega so bile štiri izbirnega tipa, dve sta bili teoretični, dve pa eksperimentalni. Leto pred tem je bilo največ nalog, pet, izbirnega tipa, dve sta bili teoretični

(24)

6

ter dve eksperimentalni. Pred tem pa je bilo na tekmovanju za zlato Stefanovo priznanje pet nalog, od tega tri teoretične in dve eksperimentalni.

Naloge izbirnega tipa so tiste, ki vnaprej ponujajo nekaj možnih odgovorov, običajno štiri. Od tega je samo en odgovor pravilen. Nepravilne rešitve so dostikrat takšne, da je med njimi tudi odgovor, ki je zavajajoč, torej takšen, ki zajema tipične napake učencev. Za pravilen odgovor prejme tekmovalec dve točki, za nepravilnega se ena odšteje.

Teoretične naloge so tiste, ki od tekmovalcev zahtevajo predvsem teoretično znanje fizike.

Zasnovane so tako, da je do rezultata včasih mogoče priti z dobrim premislekom, včasih pa je potreben tudi račun. Potrebne obrazce dobijo tekmovalci na posebnem listu. Treba je poudariti, da je pri fiziki zelo pomembno tudi znanje matematike in nekaterih drugih, predvsem naravoslovnih učnih predmetov.

2.5 POTEK DRŽAVNEGA TEKMOVANJA ZA ZLATO STEFANOVO PRIZNANJE

Organizatorji 28. tekmovanja (12. april 2008) so bili Oddelek za fiziko in tehniko Pedagoške fakultete v Ljubljani, Oddelek za fiziko Fakultete za naravoslovje in matematiko v Mariboru, Društvo matematikov, fizikov in astronomov in Zavod RS za šolstvo. Tekmovanje je potekalo v predavalnicah ter laboratorijih obeh fakultet v Ljubljani ter v Mariboru.

Kot absolventka študija matematike ter fizike sem bila kot opazovalka prisotna na oddelku za fiziko ter tehniko Pedagoške fakultete v Ljubljani.

(25)

7

Slika 2.1: Reševanje teoretičnih nalog v 8. razredu 6

Vse naloge, tako teoretične kot tudi eksperimentalne, so učenci reševali sami. Edini pripomočki, ki so jih lahko imeli na delovni površini, so bili:

 list s formulami ter obrazci, ki so ga prejeli na mestu tekmovanja,

 polo, ki jim jo razdelil študent,

 nepopisan pomožni listi z žigom DMFA,

 pisala,

 kalkulator ter

 geometrijsko orodje.

Slika 2.2: Reševanje eksperimentalnih nalog v 9. razredu 6

(26)

8

Pri reševanju eksperimentalnega dela tekmovanja so imeli učenci na razpolago vse pripomočke, ki so jih potrebovali.

Slika 2.3: Pripravljeni pripomočki za eksperimentalno nalogo v 9. razredu 6

Začetek reševanja nalog je bil jasno določen, kar je bilo zapisano tudi na šolski tabli, ki je bila vidna vsem tekmovalcem. Zabeležila sta se začetek reševanja tekmovalnih pol in čas prenehanja reševanja. Slednji se je določil po izračunu, saj so učenci teoretični del reševali 90 minut, eksperimentalna pa po 45 minut za vsako od nalog. Študent je 10 minut pred koncem izrekel tudi opozorilo, tako da so učenci lahko v miru zaključili reševanje.

(27)

9

3 PRIMERJAVA USPEŠNOSTI REŠEVANJA NALOG IZ VZGONA, SILE IN GIBANJA

V obdelavo podatkov sem zajela tekmovanja treh let, in sicer iz leta 2004, 2007 in 2008.

Poglobila sem se v prvo nalogo, to je nalogo izbirnega tipa. Zajetih je bilo nekaj primerov, od tega je imel vsak od njih podane štiri možne odgovore. Treba je bilo izbrati samo pravilni odgovor, ne pa tudi zapisati postopka reševanja.

Izbrala sem si tri fizikalne teme: vzgon, sile ter gibanje. Zanimalo me je predvsem to, katero od navedenih tem so reševali najboljše, katero najslabše in ali se je z leti uspeh izboljševal ali je ostal približno enak. Zanimala so me tudi odstopanja med posameznimi leti 7, 8, 9.

3.1 NALOGE IZ VZGONA

Leto 2004, 8. razred, naloga 1b

»V posodo, napolnjeno z vodo, vržemo železen ključ s plutovinastim obeskom, ki ima enako prostornino kot jo ima ključ. Katera od spodnjih slik pravilno kaže mirujoči ključ v vodi?

Obkroži črko nad njo.«

Pravilen odgovor: B

Leto 2007, 8. razred, naloga A5

»Na gospodinjsko tehtnico položimo jabolko in skledo z vodo. Nato jabolko prestavimo v skledo. Jabolko plava. Kaj je pokazala tehtnica pred prestavljanjem in po prestavljanju jabolka?

(28)

10 A Tehtnica kaže v obeh primerih enako maso.

B Tehtnica kaže večjo maso tedaj, ko jabolko leži neposredno na tehtnici.

C Tehtnica kaže večjo maso tedaj, ko jabolko plava.

D Tehtnica kaže manjšo maso tedaj, ko je masa vode manjša od mase jabolka.

»Leseno kocko z robom 1 dm potopimo v laneno olje, da jo površinsko zaščitimo. Ko kocko izpustimo, priplava na površje. Ena tretjina prostornine kocke je nad gladino. Kolikšna je gostota kocke?«

A 300 B 600

C 1200 D 1500

Leto 2004, 8. razred, naloga 1d

»Telo A ima prostornino 2 dm³ in gostoto 0,7 kg/dm³, telo B pa enako prostornino kot telo A in gostoto 1,4 kg/dm³. Obe telesi vržemo v vodo. Kolikšni sta sili vzgona na telesi A in B?«

A Sila vzgona na telo A je 7 N, na telo B pa 14 N.

B Sila vzgona na telo A je 14 N, na telo B pa 20 N.

C Sila vzgona na telo A in na telo B je 20 N.

D Sila vzgona na telo A je 14 N, na telo B pa 28 N.

(29)

11 Leto 2007, 8. razred, naloga A3

»Jabolko plava v skodeli vode. Skodelo z jabolkom postavimo na kuhinjsko tehtnico. Jabolko potisnemo v vodo, da je v celoti potopljeno, a ne pritiska na dno posode. Kaj pokaže tehtnica?«

A Tehtnica pokaže manjšo maso kot pred potopom, saj se je vzgon povečal.

B Tehtnica pokaže večjo maso kot pred potopom, saj jabolko potiskamo z roko.

C tehtnica pokaže enako maso kot pred potopom, saj je na njej še vedno le skleda z vodo in jabolkom.

D tehtnica bi pokazala več, če bi se jabolko dna dotikalo, drugače pa ne.

Na tekmovanju za srebrno Stefanovo priznanje so učenci izbrane naloge iz teme o vzgonu reševali dokaj uspešno. Uspeh se je z leti malce izboljševal. Na tekmovanju za zlato Stefanovo priznanje leta 2004 je nalogo iz omenjene teme rešilo pravilno le 21,9 % tekmovalcev. Leta 2007 je bil delež tistih s pravilno rešeno nalogo 38,9 %.

Absolutna vrednost Relativna vrednost %

Pravilno odgovorilo 1422 58,2

Nepravilno odgovorilo 1022 41,8

Skupaj 2444 100

Tabela 3.1: Število uspešno/neuspešno rešenih nalog izbirnega tipa iz vzgona iz let 2004, 2007 in 2008

(30)

12

Slika 3.1: Relativna vrednost pravilnih/nepravilnih odgovorov nalog izbirnega tipa iz vzgona po posameznih letih

Slika 3.2: Skupen prikaz števila pravilnih/nepravilnih odgovorov nalog izbirnega tipa iz vzgona iz let 2004, 2007 in 2008

(31)

13

Osmošolci so pri nalogi 1b iz leta 2004 podali 238 pravilnih odgovorov, kar predstavlja 58,2

% vseh tekmovalcev. Nepravilnih je bilo 175. Najbolj množičen nepravilen odgovor je bil odgovor »C«. Ostala dva možna sta bila izbrana pri zelo majhnem odstotku. Če pogledamo odgovore, je »C« res najbolj zavajajoč izmed vseh nepravilnih.

Pri nalogi A5 iz leta 2007 me je zelo presenetila izbira odgovorov. Naloga se mi zdi lahka, precej logična. Pri šolskem pouku so skoraj zagotovo delali takšne naloge. Pravilnih odgovorov bilo le 58,4 %. Kar 33,6 % vseh tekmovalcev je izbralo odgovor »B«, ki je bil izmed napačnih izbran v največjem številu. To nalogo bi marsikdo lahko rešil zgolj s premislekom, če pozna osnovne zakone fizike.

Naloga A3 iz leta 2008 je imela že boljši odstotek pravilnih odgovorov, kar 64,9 %. Večina tistih, ki se niso odločili za pravilen odgovor, je izbrala odgovor A, kar 82 tekmovalcev od skupno 901 pa se ni odločilo za nobenega. To nalogo je pravilno rešilo največ učencev.

Na državnem tekmovanju leta 2004 so učenci temo o vzgonu imeli pri 1D nalogi. Naloga je bila precej težka, saj je le 21,9 % vseh učencev odgovorilo pravilno. Kot zanimivost naj omenim, da sem nalogo dala rešiti nekaj aktualnim profesorjem fizike in nihče od njih ni prišel do pravilnega odgovora. Najbolj zavajajoč odgovor je bil »C«. S svojega vidika bi prej rekla, da jih bo več izbralo odgovor »D«. Naloga je bila izmed vsem, ki zadevajo vzgon, najslabše rešena.

Tudi leta 2007 so nalogo A3, ki se nanaša na temo o vzgonu, pravilno rešili v manjšini: zgolj 38,9 %. Izmed nepravilnih odgovorov je bil najpogosteje izbran odgovor »C«. Tega je izbralo kar 47 učencev od 131. Naloga se mi zdi neupravičeno tako slabo rešena, saj so podobno reševali že na področnem tekmovanju. Če bi ji posvetili nekaj pozornosti, bi jo rešili bolje. V pomoč bi jim bil tudi premislek o tem, kako je z maso, če stopimo na tehtnico mi in nas nekdo potisne. Očitno se je večina odločala med odgovoroma »B«, ki je pravilen, in »C«.

Pri analizi nalog iz vzgona sem ugotovila, da v splošnem naloge niso bile tako težke, ampak da učenci niso imeli dovolj znanja. Tudi tam, kjer se nalogo da rešiti na pamet, zgolj s premislekom, jih je veliko izbralo napačen odgovor. Sploh omenjeni nalogi s tehtnico in jabolkom se da rešiti s premislekom. Je pa res, da so se pri večini odločali med dvema odgovoroma, saj so bili ostali odgovori izbrani v majhnem številu.

(32)

14

Tema o vzgonu je po moji presoji ena od težjih ‒ običajno so odgovori takšni, da v učencih porajajo dvome o pravilnosti. To pa je konec koncev tudi namen tekmovanja, saj se pokaže, ali učenci zares razumejo snov in znajo reševati probleme. Menim, da je omenjena tema pri pouku fizike premalo obravnavana in da bi se lahko izvajalo še več poskusov, ki bi ponazarjali zakonitosti o vzgonu. Tema je namreč takšna, da če jo učenci razumejo, lahko naloge rešijo s premislekom, s poznavanjem zakonitosti. Veliko nalog je bilo takšnih, da bi jih lahko rešili, če bi pri pouku fizike izvedli več poskusov ter ob njih razvili razgovor.

3.2 NALOGE IZ SIL

Leto 2004, 8. razred, naloga 1c

»Na telo delujeta sili F₁ = 2 N in F₂ = 5 N. Sili ležita v isti ravnini. Ali je rezultanta teh dveh sil enaka 4N oziroma 7 N?«

A Da.

B Lahko je enaka 4 N in ne more biti enaka 7 N.

C Lahko je enaka 7 N in ne more biti enaka 4 N.

D Ne more biti enaka niti 4 N niti 7 N.

»Kroglo potiskamo in vlečemo s silama F1 in F2. S katero od sil FA do FD bi lahko preprečili premikanje krogle na sliki?«

Pravilen odgovor: B

(33)

»Gorski reševalec prečka prepad prek viseče vrvi. Katera slika prikazuje mesto reševalca, ko je vrv napeta z največjo silo?«

Pravilen odgovor: C

»Na spodnji sliki je telo v ravnovesju. Nanj delujejo tri sile v označenih smereh. Označene so le smeri sil, ne pa tudi njihove velikosti. Katera od spodnjih trditev je pravilna?«

A velikost F₁ + velikost F₂ = velikost F₃ B velikost F1 + velikost F2 < velikost F3

C velikost F₁ + velikost F₂ > velikost F₃

D velikost F₁ = velikost F₂ = velikost F₃

(34)

»Peter priveže vrv na veliko športno vzmet za krepitev mišic. Vrv priveže na kljuko od vrat in vzmet raztegne s silo 100N. Vzmet se raztegne za 5 cm. Nato se mu pri igri pridruži Rok, sname vrv s kljuke in vrv povleče prav tako s silo 100 N. Za koliko se sedaj raztegne vzmet?«

A 2,5 cm B 5 cm C 10 cm D 25 cm

»Na klancu miruje zaboj. Na kateri sliki so pravilno narisane sile nanj?«

Pravilen odgovor: A

»Tri enake sanke A, B in C zvežemo z lahkimi vrvicami, kot kaže slika. Postavimo jih na ledeno ploskev, da lahko trenje zanemarimo. Sanke A vlečemo s silo FA = 12 N, vlakec iz sank se zato giblje enakomerno pospešeno. Kolikšna je sila FBA s katero sanke B preko vrvice vlečejo sanke A in kolikšna je sila FCB, s katero sanke C preko vrvice vlečejo sanke B?«

(35)

17 A FBA = 12 N, FCB = 12 N

B F_BA = 8 N, F_CB = 4 N

C F_BA = 6 N, F_CB = 3 N D FBA = 0N, FCB = 0 N

Nalogo iz teme o silah je v letu 2004 na tekmovanju za srebrno Stefanovo priznanje pravilno rešilo le 11,6 % učencev, na državnem tekmovanju pa 32,3 % pri eni in 45,2 % pri drugi nalogi iz enake teme.

V letu 2007 je bil delež učencev s pravilnim odgovorom večji, in sicer 65,9 % na tekmovanju za srebrno priznanje ter 68,7 % na tekmovanju za zlato Stefanovo priznanje.

V letu 2008 je na tekmovanju za srebrno Stefanovo priznanje nalogo iz teme o silah pravilno rešilo 421 učencev, kar predstavlja 46,7 % vseh tekmovalcev. Na državnem tekmovanju pa je nalogo pravilno rešilo 75 % učencev.

Tako lahko opazimo, da se je uspeh z leti izboljševal. Na tekmovanju za srebrno Stefanovo priznanje je bil delež učencev z izbranim pravilnim odgovorom manjši od tistih na državnem tekmovanju.

Skupaj 2672 100

Tabela 3.2: Število uspešno/neuspešno rešenih nalog izbirnega tipa iz sil iz let 2004, 2007 in 2008

(36)

18

Slika 3.3: Relativna vrednost pravilnih/nepravilnih odgovorov nalog izbirnega tipa iz sil po posameznih letih

Slika 3.4: Skupen prikaz števila pravilnih/nepravilnih odgovorov nalog izbirnega tipa iz sil iz let 2004, 2007 in 2008

(37)

19

Naloga 1c iz leta 2004 je bila najslabše rešena naloga izmed vseh izbranih o silah. Pravilno je odgovorilo le 48 tekmovalcev od skupno 413, kar predstavlja 11,6 % vseh učencev, ki so prišli na področno tekmovanje. Kar 78,7 % vseh tekmovalcev je izbralo odgovor »C«.

Sklepam, da učenci poznajo osnove o silah, saj je prvi del odgovora večina poznala, drugega pa le manj učencev. Vprašanje je zahtevalo znanje kotnih funkcij, ki pa ga učenci v 8. razredu še nimajo.

Nalogo A4 iz leta 2007 so učenci rešili po pričakovanjih. Velika večina, kar 65,9 %, je odgovorila pravilno. Med nepravilnimi odgovori je izstopal odgovor »C«, ki je tudi edini zavajajoč. Iz tega sklepam, da so tekmovalci izbirali med dvema odgovoroma, torej so imeli 50 % možnosti, da izberejo pravega.

V šolskem letu 2008 se je na sile navezovala naloga A1. Skupaj je bilo več nepravilnih kot pravilnih odgovorov. Trije odgovori so bili slikovni, med njimi tudi pravilni, eden pa je trdil, da zahtevana naloga ni odvisna od faktorja, ki je prikazan slikovno. Ta odgovor je bil med nepravilnimi tudi največkrat izbran. Iz rezultatov sklepam, da so učenci, ki so izbrali slikoven odgovor, sile razstavili in s tem prišli do pravilne ugotovitve. Večina ostalih je izbrala edini odgovor v besedi.

Na tekmovanju za zlato Stefanovo priznanje leta 2004 je bila naloga 1c vezana na temo o silah. Tekmovalci so jo rešili slabo: le 32,3 % vseh je odgovorilo pravilno. Večina, kar 54,2

%, se je odločila za odgovor »A«, ki je sicer nepravilen. Tudi pri tej nalogi rezultati kažejo, da je veliko učencev izbiralo med dvema odgovoroma. Sklepam, da so šli na izločanje manj primernih odgovorov in na koncu izbirali med tistima, ki sta se jim zdela najbolj primerna.

Leta 2007 so nalogo A4, ki se nanaša na sile, reševali precej dobro. Pravilnih je bilo 68,7 % vseh odgovorov. Naloga je izredno lahka, lahko da celo preveč lahka, kar je lahko zavajajoče.

Seštevanje vzporednih ter nevzporednih sil je tema, ki jo učenci hitro osvojijo in običajno ne povzroča večjih težav.

Leto kasneje je nalogo A1 pravilno rešilo kar 75 % učencev,kar jo opredeli kot najbolje rešena naloga iz sil. Učenci so se odločali med dvema odgovoroma, pravilnim in enim od nepravilnih. Slednji je bil izbran v kar 83,9 % primerih. Naloga se zdi zelo lahka, saj je potrebno osnovno znanje o silah na klancu pri mirujočem telesu. Iz rešitev je mogoče sklepati, da tekmovalci poznajo osnovne lastnosti razstavljanja in sestavljanja sil na klancu, le na silo lepenja niso bili pozorni.

(38)

20

Leta 2004 so nalogo o silah na tekmovanju dobili tudi devetošolci. Pravilnih odgovorov je bilo samo 45,2 %. Pričakovala bi, da v devetem razredu sile poznajo bolje, saj je to ena pomembnejših tem pri pouku fizike in se z njo srečujejo pri veliko fizikalnih poglavjih.

Omenjena naloga je rešljiva s premislekom in osnovnim teoretičnim znanjem o silah. Kar nekaj učencev ni odgovorilo na to vprašanje, torej niso hoteli tvegati z napačnim odgovorom.

Če pogledamo skupno tabelo rezultatov, lahko vidimo, da je približno polovica izbranih odgovorov pravilna ter polovica nepravilna. Natančneje, 49,6 % vseh tekmovalcev je izbralo pravilen, 50,4 % pa nepravilen odgovor.

Naloge o silah so se mi zdele težke, predvsem z vidika ponujenih odgovorov, saj ni bilo enostavno izločiti nepravilnih. To pomeni, da so bili možni odgovori dobro izbrani. Kar nekaj je bilo takšnih, ki so v učencih vzbudili dvom o pravilnosti. To se vidi predvsem pri tistih, ki so se odločali med dvema odgovoroma, saj ni bilo enostavno izločiti nepravilnih odgovorov.

Pojavila se je tudi naloga, ki se že na prvi pogled zdi preveč enostavna za takšno tekmovanje – enostavna s tega vidika, da učenec z malo truda izloči vse nepravilne odgovore. Taka naloga je dobrodošla kot motivacija za ostale, vendar marsikdo išče v njej morebitne pasti, ki pa jih dejansko ni.

3.3 NALOGE IZ GIBANJA

Leto 2004, 9. razred, naloga 1b

»Za telo, ki se giblje premo, je narisan graf hitrost v odvisnosti od časa. V katerem trenutku je telo najbolj oddaljeno od začetne lege? Pozitivna hitrost pomeni gibanje v desno, negativna pa v nasprotni smeri.«

(39)

21 A Ob t₁= 1 min

B Ob t2 = 2 min

C Ob t3 = 3 min D Ob t₄ = 4 min

»Kateri od grafov kaže spreminjanje hitrosti kamna, ki ga vržemo navpično navzgor z začetno hitrostjo 10 m/s?«

Pravilen odgovor: D

»Narisan je graf a(t) gibanja nekega telesa. Kako si sledijo vrste gibanj, ki jih prikazuje graf?«

A Pospešeno, enakomerno, pojemajoč

B Pojemajoče, pospešeno, enakomerno

C Enakomerno, mirovanje, enakomerno

D Pospešeno, mirovanje, pojemajoče

(40)

22 Leto 2004, 9. razred, naloga 1b

»Padalec skoči iz lebdečega helikopterja. Nekaj časa pada, potem odpre padalo, ki njegovo padanje upočasni. Kateri graf pravilno kaže hitrost padalca v odvisnosti od časa potem, ko skoči iz helikopterja, pada, odpre padalo in pada s padalom, preden pristane padalec na tleh?«

Pravilen odgovor: A

»Na grafih je prikazano, kako so se spreminjale hitrosti štirih tekačev od štarterjevega strela naprej. Kateri tekač je štartal prezgodaj?«

Pravilen odgovor: A

»Na grafih hitrosti v odvisnosti od časa sta prikazani gibanji dveh avtomobilov. Na katerem grafu je povprečna hitrost obeh avtomobilov enaka?«

(41)

23

Pravilen odgovor: D

Naloge iz teme o gibanju so učenci reševali tako: na tekmovanju za srebrno Stefanovo priznanje leta 2004 je bil delež učencev s pravilno izbranim odgovorom 83 %, v letu 2007 74,1 %, leto kasneje, v 2008, pa 67,8 %.

Na tekmovanju za zlato Stefanovo tekmovanje je bilo v letu 2004 pravilnih odgovorov 52,9

%, leta 2008 pa pri dveh nalogah kar 99,2 %.

Skupaj 2636 100

Tabela 3.3: Število uspešno/neuspešno rešenih nalog izbirnega tipa iz sil iz let 2004, 2007 in 2008

(42)

24

Slika 3.5: Relativna vrednost pravilnih/nepravilnih odgovorov nalog izbirnega tipa iz gibanja po posameznih letih

Slika 3.6: Skupen prikaz števila pravilnih/nepravilnih odgovorov nalog izbirnega tipa iz sil iz let 2004, 2007 in 2008

(43)

25

Že na prvi pogled je opaziti, da so bile naloge iz gibanja zelo dobro rešene. Od izbranih tem je gibanje tisto, ki je imelo najboljši rezultat.

Leta 2004 je nalogo 1b pravilno rešilo kar 346 učencev od skupno 417, kar predstavlja 83 % vseh tekmovalcev. Naloga je lahka s predpostavko, da znajo učenci znajo brati z grafov.

Torej, da znajo odčitavati podatke z njih. Nepravilni odgovori so bili izbrani v približno enakem številu, brez večjih odstopanj.

V letu 2007 se je na gibanje nanašala naloga A3, ki tudi ni delala večjih preglavic. Pravilno izbranih odgovorov je bilo 74,1 %. Izmed nepravilnih je izstopal odgovor »A«, ki je bil edini konkurenčen pravilnemu, vendar so ga učencev izbrali s prehitrim sklepanjem. Niso upoštevali tega, da kamen ne obstane v zraku, pač pa se vrne na tla.

Leto kasneje je nalogo A1 pravilno rešilo 67,8 % učencev, kar tudi ni slab rezultat. A če pogledamo nalogo, vidimo, da je zelo lahka – zahteva znanje o branju grafov. Pri tej nalogi bi pričakovala boljši rezultat. Večina jih je res odgovorila pravilno, a skupaj se je 295 učencev odločilo za odgovora »C« in »D«.

Na državnem tekmovanju leta 2004 je bila izmed vseh nalog o gibanju, ki sem jih vzela v analizo, ta najslabše rešena. 52,9 % učencev jo je rešilo pravilno. Gre še za eno nalogo, ki zahteva znanje branja podatkov iz grafa. Ne zdi se mi težka, čeprav jo je 47,1 % tekmovalcev rešilo narobe.

Leta 2008 sta bili na tekmovanju za Zlato Stefanovo priznanje kar dve nalogi takšni, ki sta zahtevali znanje o gibanju, in obe sta bili rešeni pravilno s strani vseh učencev, razen enega.

Ti dve nalogi sta bili zagotovo vključeni v tekmovanje za spodbudo. Kot motivacija za reševanje ostalih nalog. Obe sta zahtevali branje iz grafa. Nista bili računski, niti nista zahtevali vsega teoretičnega znanja, le toliko, kot zadostuje za »branje« iz grafov. Pri vsaki od nalog je bil samo en odgovor nepravilen.

Skupne številke povedo, da je 74,8 % vseh odgovorov pravilnih, 25,2 % pa nepravilnih.

Naloge o gibanju so se mi zdele izredno lahke, zlasti leta 2008. Sama bi se odločila za kakšno računsko nalogo, ki pa jih pri nalogah o gibanju ni bilo.

(44)

26

3.4 POVZETEK

Z zbranih podatkov je razvidno, da so učenci od treh izbranih tem najbolje reševali naloge o gibanju. Od leta do leta ni bilo večjih odstopanj pri uspehu. Te naloge so bile izredno lahke in vseh šest, ki so se pojavile v treh omenjenih letih, je bilo grafičnih. Rezultat je bilo treba odčitati iz grafa. Rezultati so pokazatelj, da so bile naloge lažje kot tiste iz ostalih tem.

Najslabše so učenci reševali naloge, vezane na vzgon. Ti rezultati so bili najslabši in od leta do leta ni vidnega nobenega napredka.

Pri nalogah o silah so bila od leta do leta največja odstopanja pri uspehu. Najslabše so te naloge reševali leta 2004, bolje 2007, najbolje pa v letu 2008. Vendar iz tega še ne moremo sklepati, da gre za viden napredek.

Teme, ki se v nalogah za 8. razred pojavljajo najbolj pogosto, so gostota in specifična teža, merjenje sil, nevzporedne sile, tlak, tlak v tekočinah ter vzgon. Najmanj pogoste pa so teme o delu in energiji, notranji energiji ter toploti.

Tekmovalne naloge za 9. razred so v največji meri zahtevale znanje iz enakomernega gibanja, enakomerno pospešenega gibanja, sile in pospeška ter astronomije.

Teme, ki so se pojavile najmanj pogosto, so napetost in električno delo, električni upor ter magnetno polje.

Iz analize nalog, ki se nanašajo na vzgon, sile in gibanje, sklepam, da učenci nimajo dovolj znanja iz prvih dveh tem. To sta temi, ki zahtevata tako teoretično kot praktično znanje.

Rezultat bi bil boljši, če bi pri pouku fizike izvedli več poskusov, izvedenih individualno oziroma skupinsko. Samo teoretično znanje ni dovolj. Pri kar nekaj nalogah je bilo opaziti, da bi učenci, če bi to preizkusili praktično in se ob poskusih tudi pogovorili, ugotovili povezave med količinami in bi podrobneje obravnavali vzrok in posledico.

Sama bi učiteljem fizike svetovala, da bi dali več poudarka eksperimentalnemu delu nalog, saj bodo učenci s tovrstnim delom bolje osvojili tudi teorijo Menim, da se pri pouku fizike preveč časa posveča predavanju ter teoriji kot eksperimentalnim vajam ter demonstraciji poskusov.

Učitelji fizike bi vsako leto po zaključenem tekmovanju za Stefanovo priznanje lahko preučili rezultate vseh tekmovalcev ali vsaj izide svojih učencev, saj se da veliko naučiti iz napak.

Velikokrat se zgodi, da učenci množično odgovarjajo z istim nepravilnim odgovorom, kar

(45)

27

lahko učiteljem veliko pove: ali so narobe naučeni, imajo napačno predstavo ali pa je vprašanje res zavajajoče. Pri pripravi učencev na tekmovanje bi čas namenila reševanju nalog iz preteklih tekmovanj ter se bolje poglobila v tiste teme, ki se pojavljajo bolj pogosto. To se da razbrati iz preteklih biltenov, kjer so zbrane naloge iz tekmovanj. Več poudarka bi dala tudi poskusom. Teoretično znanje dobijo učenci pri rednem pouku fizike, ure, namenjene pripravam na samo tekmovanje, pa bi bilo bolje posvetiti poskusom. S tem bi učenci pridobili teoretično ter praktično znanje in bi bili kos več tipom nalog.

Če bi učenci znali bolje uporabiti znanje, ki so ga pridobili pri matematiki, bi imeli manj težav pri računskih nalogah. Predvsem osmošolci, in sicer znanje o premem ter obratnem sorazmerju, o izpeljavi enačb, računanje z odstotki ter odčitavanje z grafov. Slednja tema devetošolcem ne dela težav, kar je bilo mogoče razbrati z rešenimi nalogami o gibanju.

Pomembno je, da se učitelji z učenci čim več pogovarjajo, da ob reševanju nalog tudi sprašujejo, zakaj so uporabili nek obrazec, zakaj nekatere vplive zanemarimo, kaj razberemo iz rezultata. Tako lahko preverijo, kako razmišljajo in koliko se poglabljajo v obravnavano učno snov.

(46)

28

4 ANALIZA UČINKOVITOSTI ODGOVOROV

Eden od kriterijev za pripravo dobrega testa je učinkovitost. To lahko preverjamo s krivuljo odgovorov na izbrano vprašanje. Kot sem že omenila v uvodu, so metodo ocenjevanja odgovorov na vprašanje s podanimi odgovori predlagali avtorji članka 1.

V pomoč mi je bil tudi seminar dr. Gollija, ki se nahaja na njegovi spletni strani 10.

Učinkovitost odgovorov sem prikazala grafično. Na absciso sem nanašala skupno število doseženih točk. Le-te sem grupirala v razrede enake širine. Na ordinati pa je zabeležen uspeh pri izbranem vprašanju, in sicer v odstotkih.

Dobro vprašanje je tisto, pri katerem krivulja pravilnih odgovorov narašča od izhodišča do 100 %, ostali odgovori pa so približno enakomerno zastopani in gredo od približno 20 % proti 0.

Pri slabem vprašanju je krivulja pravilnega odgovora bolj ali manj vodoravna. To lahko pomeni, da odgovor ni bil razumljivo napisan in so učenci ugibali pravilnega, ali pa je bilo vprašanje tako lahko, da je večina vedela pravilen odgovor.

Slika 4.1: Krivulja odgovorov na izbrano vprašanje 10

(47)

29

ZLATO STEFANOVO PRIZNANJE ‒ 8. razred devetletne osnovne šole, leto 2004.

1. vprašanje:

Ladja zapluje iz slanega morja v reko. Kaj se zgodi z vzgonom in ladjo?

A. Vzgon se poveča, ker se ladja bolj pogrezne.

B. Vzgon se ne spremeni, čeprav se ladja pogrezne.

C. Vzgon se zmanjša, ker se ladja nekoliko dvigne.

D. Vzgon se ne spremeni, čeprav se ladja nekoliko dvigne.

SKUPNO ŠTEVILO DOSEŽENIH TOČK

PRI NALOGAH IZBIRNEGA TIPA

ŠTEVILO UČENCEV

ODGOVORI UČENCEV

ODGOVORI UČENCEV V

%

A B C D X A B C D X

7‒12 1 1 0 0 0 0 100 0 0 0 0

13‒18 7 5 1 1 0 0 71,4 14,3 14,3 0 0

19‒24 15 7 6 1 0 1 46,7 40 6,7 0 6,7

25‒30 27 5 15 1 2 4 18,5 55,6 3,7 7,4 14,8

31‒36 29 3 24 2 0 0 10,3 82,8 6,9 0 0

37‒42 13 1 12 0 0 0 7,7 92,3 0 0 0

43‒48 4 0 4 0 0 0 0 100 0 0 0

Tabela 4.1: Rezultati 1. vprašanja za 8. razred iz leta 2004 glede na skupno število doseženih točk

(48)

30

vprašanje v 8. razredu leta 2004

Vprašanje je dobro zastavljeno. Krivulja pravilnih odgovorov narašča od izhodišča do 100 %, ostali odgovori so približno enakomerno zastopani. Izjema je odgovor »A«, a so nanj odgovorili predvsem tisti, ki imajo nizko skupno število doseženih točk. Dejala bi, da so učenci, ki so odgovorili na vprašanje z odgovorom »A«, le-tega ugibali oziroma skušali logično sklepati. Večina učencev, ki je imela skupno doseženih vsaj 50 % vseh možnih točk, je odgovorila pravilno, kar pripisujem znanju fizike.

2. vprašanje:

Miha je s štoparico, ki kaže desetinke sekunde, meril nihajni čas nihala. Najprej je (i) izmeril čas enega nihaja 1,3 s ± 0,2 s, nato je izmeril še (ii) čas desetih nihajev 13,5 s ± 0,2 s. Katera trditev velja za meritvi?

A. Meritev (i) je manj natančna kot meritev (ii), saj je nedoločenost meritve (0,2 s) glede na izmerjeni čas (i) večja kot pri meritvi (ii).

(49)

31

B. Meritev (i) je bolj natančna kot meritev (ii), saj je izmeril le čas enega nihaja.

C. Pri eni meritvi se je Miha zmotil, saj je čas (ii) mnogo daljši od časa (i).

D. Čas enega nihaja je izmeril enako natančno pri obeh meritvah.

ŠTEVILO UČENCEV

ODGOVORI UČENCEV

ODGOVORI UČENCEV V

%

A B C D X A B C D X

7‒12 1 0 1 0 0 0 0 100 0 0 0

13‒18 7 2 3 1 1 0 28,6 42,9 14,3 14,3 0

19‒24 15 6 6 0 0 3 40 40 0 0 20

25‒30 27 20 1 1 2 3 74,1 3,7 3,7 7,4 11,1

31‒36 29 26 0 0 1 2 89,7 0 0 3,4 6,9

37‒42 13 13 0 0 0 0 100 0 0 0 0

43‒48 4 4 0 0 0 0 100 0 0 0 0

(50)

32

Tudi to vprašanje je dobro zastavljeno, kar prikazuje krivulja pravilnih odgovorov. Izjema so zopet učenci, ki so imeli skupno število doseženih točk nizko, torej manj kot 50 % vseh možnih točk. Tu bi pričakovala več pravilnih in manj nepravilnih odgovorov, saj so pri pouku fizike izvedli kar nekaj eksperimentalnih vaj, kjer so opravili več meritev. Učenci, ki so skupno dosegli več točk, pri tem vprašanju niso imeli težav.

3. vprašanje:

Na spodnji sliki je telo v ravnovesju. Nanj delujejo tri sile v označenih smereh. Označene so le smeri sil, ne pa tudi njihove velikosti. Katera od spodnjih trditev je pravilna?

A. Velikost F₁+ velikost F₂= velikost F₃ B. Velikost F₁+ velikost F₂< velikost F₃

(51)

33

C. Velikost F₁+ velikost F₂> velikost F₃

D. Velikost F₁= velikost F₂= velikost F₃

ŠTEVILO UČENCEV

ODGOVORI UČENCEV

ODGOVORI UČENCEV V

%

A B C D X A B C D X

7‒12 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 100

13‒18 7 4 2 1 0 0 57,1 28,6 14,3 0 0

19‒24 15 11 0 1 2 1 73,3 0 6,7 13,3 6,7

25‒30 27 15 0 8 2 2 55,6 0 29,6 7,4 7,4

31‒36 29 12 1 15 0 1 41,4 3,4 51,7 0 3,4

37‒42 13 9 1 3 0 0 69,2 7,7 23,1 0 0

43‒48 4 1 0 3 0 0 25 0 75 0 0

(52)

34

Vprašanje ni dobro zastavljeno, ne pa tudi tako zelo slabo. Krivulja pravilnih odgovorov ne narašča od izhodišča do 100 %. Več učencev se je pri tem vprašanju odločilo za odgovor »A«.

Sklepam, da so ugibali med odgovoroma A in C, ostali so bili po večini izločeni. Rekla bi, da so bolj kot ne pravilen odgovor ugibali, saj je nepravilno odgovoril tudi velik delež tekmovalcev, ki so skupno dosegli več točk.

4. vprašanje:

Telo A ima prostornino 2 dm³ in gostoto 0,7 kg/dm³, telo B pa enako prostornino kot telo A in gostoto 1,4 kg/dm³. Obe telesi vržemo v vodo. Kolikšni sta sili vzgona na telesi A in B?

A. Sila vzgona na telo A je 7 N, na telo B pa 14 N.

B. Sila vzgona na telo A je 14 N, na telo B pa 20 N.

C. Sila vzgona na telo A in na telo B je 20 N.

(53)

35

D. Sila vzgona na telo A je 14 N, na telo B pa 28 N.

ŠTEVILO UČENCEV

ODGOVORI UČENCEV

ODGOVORI UČENCEV V

%

A B C D X A B C D X

7‒12 1 0 0 0 1 0 0 0 0 100 0

13‒18 7 0 0 5 2 0 0 0 71,4 28,6 0

19‒24 15 2 0 8 5 0 13,3 0 53,3 33,3 0

25‒30 27 0 3 14 10 0 0 11,1 51,9 37,0 0

31‒36 29 0 6 17 6 0 0 20,7 58,6 20,7 0

37‒42 13 0 8 4 1 0 0 61,5 30,8 7,7 0

43‒48 4 0 4 0 0 0 0 100 0 0 0

(54)

36

Vprašanje bi bilo zelo dobro, če pogledamo krivuljo pravilnih odgovorov. Vendar to ovržemo, saj so ostali odgovori zelo razpršeni. Domnevam, da so učenci ugibali o pravilnosti odgovorov. Največ jih je odgovorilo s »C«, kar me preseneča. Če že, bi sama rekla, da je bolj zavajajoč odgovor »D«, do katerega bi lahko prišli s poznavanjem definicije sile vzgona, ki je enaka sili teže izpodrinjene tekočine.

5. vprašanje:

Tri enake lesene klade postavimo eno zraven druge na hrapavo ravno podlago. Ko klado A potiskamo silo F_A= 1,2 N v vodoravni smeri, kot je narisano, se klade gibljejo enakomerno.

Kolikšna je sila F_BA, s katero klada B deluje naklado A in kolikšna je sila F_CB, s katero klada C deluje na klado B?

A. F_BA= 1,2 N in F_CB= 1,2 N.

(55)

37 B. F_BA= 0,6 N in F_CB= 0,3 N C. F_BA= 0,8 N in F_CB= 0,4 N D. F_BA= 0,4 N in F_CB= 0,4 N

ŠTEVILO UČENCEV

ODGOVORI UČENCEV

ODGOVORI UČENCEV V

%

A B C D X A B C D X

7‒12 1 0 0 1 0 0 0 0 100 0 0

13‒18 7 2 2 1 2 0 28,6 28,6 14,3 28,6 0

19‒24 15 5 3 5 1 1 33,3 20 33,3 66,7 66,7

25‒30 27 9 2 13 1 2 33,3 7,4 48,1 3,7 7,3

31‒36 29 6 2 17 2 2 20,7 6,9 58,6 6,9 6,9

37‒42 13 1 0 10 2 0 7,7 0 76,9 15,4 0

43‒48 4 0 0 4 0 0 0 0 100 0 0

(56)

38

Vprašanje je dokaj dobro zastavljeno. Krivulja pravilnih odgovorov z izjemo učenca, ki je skupno zbral od 13‒18 točk, lepo narašča proti 100 %, ostali odgovori pa so približno enakomerno razporejeni. Da bi bilo vprašanje res dobro, bi morali biti nepravilni odgovori zastopani v manjšem deležu.

(57)

39 Šolsko leto 2003/04

8. razred devetletne osnovne šole

Tekmovanje za Zlato Stefanovo priznanje

Vprašanje 1. 2. 3. 4. 5.

Pravilni odgovor

B A C B C

Število učencev

% Število učencev

%

Pravilno 62 64,6 71 74 31 32,3 21 21,9 51 53,1

Nepravilno 29 30,2 17 17.7 60 62,5 75 78,1 40 41,7

Brez odgovora

5 5,2 8 8,3 5 5,2 0 0 5 5,2

skupaj 96 100 96 100 96 100 96 100 96 100

Tabela 4.6: Rezultati vseh 5 vprašanj izbirnega tipa nalog za Zlato Stefanovo priznanje v 8.

razredu leta 2004

Učenci so najboljše rešili drugo vprašanje, in sicer je bila uspešnost kar 74-odstotna.

Najslabše so rešili četrto vprašanje. Kar 78,1 % tekmovalcev je to vprašanje rešilo nepravilno.

(58)

40

ZLATO STEFANOVO PRIZNANJE ‒ 9. razred devetletne osnovne šole, leto 2004.

1. vprašanje:

V lončkih L₁, L₂in L₃ je po 0,1 dm³ vode, v lončku L₄pa je 0,2 dm³ vode. Temperatura vode v lončku L₁ je 10°C,v L₂je 20°C, v L₃ je 40°C in v L₄je 50°C. V prazno večjo posodo zlijemo najprej vodo iz drugega in tretjega lončka, potem iz prvega in na koncu še iz četrtega.

Kolikšna je na koncu temperatura vode v večji posodi?

A. 24°C B. 30°C C. 34°C D. 40°C

ŠTEVILO UČENCEV

ODGOVORI UČENCEV

ODGOVORI UČENCEV V

%

A B C D X A B C D X

8‒13 3 0 1 1 0 1 0 33,3 33,3 0 33,3

14‒19 6 2 1 2 0 1 33,3 16,7 33,3 0 16,7

20‒25 13 0 2 6 3 2 0 15,4 46,2 23,1 15,4

26‒31 26 2 2 9 2 11 7,7 7,7 34,6 7,7 42,3

32‒37 26 0 2 14 5 5 0 7,7 53,8 19,2 19,2

38‒43 21 1 0 18 2 0 4,8 0 85,7 9,5 0

44‒49 9 0 0 8 1 0 0 0 88,9 11,1 0